BR112014004719B1

BR112014004719B1 - Wireless communication device and wireless communication method

Info

Publication number: BR112014004719B1
Application number: BR112014004719-7A
Authority: BR
Inventors: Onur Altintas; Ryokichi Onishi; Mitsuhiro Nishibori
Original assignee: Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha
Priority date: 2011-08-30
Filing date: 2012-08-29
Publication date: 2022-03-03
Also published as: CN103875281A; WO2013031835A1; EP2753118A4; US10257695B2; SG11201400274UA; BR112014004719A2; EP2753118A1; US20180249323A1; US20140213241A1; CN103875281B; EP2753118B1; US9986422B2

Abstract

DISPOSITIVO DE COMUNICAÇÃO SEM FIO E MÉTODO DE COMUNICAÇÃO SEM FIO. A presente invenção refere-se um dispositivo de comunicação sem fio capaz de alterar um parâmetro de comunicação a ser utilizado de acordo com uma situação circundante inclui uma base de dados de aprendizado que armazena, em associação um com o outro, a situação circundante do dispositivo de comunicação sem fio e um desempenho de comunicação em um caso no qual a comunicação é realizada pela utilização de um parâmetro de comunicação determinado, uma pluralidade de sensores, cercando a unidade de determinação de situação configurada para determinar a situação circundante do dispositivo de comunicação sem fio a partir da informação obtida a partir da pluralidade de sensores, a unidade de determinação de candidato ao parâmetro de comunicação configurada para referir à base de dados de aprendizado para determinar os candidatos para o parâmetro de comunicação que são adequados na situação circundante determinada, a unidade de determinação de parâmetro de comunicação configurada para determinar o parâmetro de comunicação utilizado em comunicação entre os candidatos determinados pela unidade de determinação de candidatos a parâmetro de comunicação com base na exigência da comunicação, e unidade de comunicação sem fio configurada para realizar (...).WIRELESS COMMUNICATION DEVICE AND WIRELESS COMMUNICATION METHOD. The present invention relates to a wireless communication device capable of changing a communication parameter to be used according to a surrounding situation includes a learning database that stores, in association with each other, the surrounding situation of the device. of wireless communication and a communication performance in a case where communication is performed by using a determined communication parameter, a plurality of sensors surrounding the situation determination unit configured to determine the surrounding situation of the communication device without wire from the information obtained from the plurality of sensors, the communication parameter candidate determination unit configured to refer to the learning database to determine the communication parameter candidates that are suitable in the given surrounding situation, the communication parameter determination unit set to determin ar the communication parameter used in communication between the candidates determined by the communication parameter candidate determination unit based on the communication requirement, and wireless communication unit configured to perform (...).

Description

Technical Field

[001] A presente invenção refere-se à tecnologia de comunicação sem fio, e particularmente se refere à tecnologia de comunicação sem fio para determinação de uma forma adequada de comunicação considerando a situação circundante e a exigência de uma aplicação.[001] The present invention relates to wireless communication technology, and particularly relates to wireless communication technology for determining an appropriate form of communication considering the surrounding situation and the requirement of an application.

Background of the Technique

[002] A fim de se melhorar a eficiência do uso de frequência, avanços são feitos no estudo de comunicação sem fio cognitiva onde um dispositivo de comunicação sem fio reconhece e identifica o ambiente de onda de rádio circundante, e muda de forma adaptativa uma frequência e um sistema de rádio para uso na comunicação sem fio. Na comunicação sem fio cognitiva, o dispositivo de comunicação sem fio detecta de forma autônoma e ativa e utiliza as frequências disponíveis (PTL1).[002] In order to improve frequency usage efficiency, advances are made in the study of cognitive wireless communication where a wireless communication device recognizes and identifies the surrounding radio wave environment, and adaptively changes a frequency. and a radio system for use in wireless communication. In cognitive wireless communication, the wireless communication device autonomously and actively detects and uses available frequencies (PTL1).

[003] No entanto, não existe estudo sobre a determinação de qual arte das frequências disponíveis detectadas (espaço em branco) se utilizar.[003] However, there is no study on the determination of which art of the detected available frequencies (blank space) to use.

[004] Adicionalmente, em um caso no qual o dispositivo de co municação sem fio move em alta velocidade tal como uma rede sem fio veicular, o ambiente de onda de rádio muda de forma significativa. Consequentemente, mesmo em um caso no qual a mesma frequência e o mesmo sistema de rádio são utilizados, é necessário se mudar de forma adaptativa os parâmetros de comunicação e similares a fim de manter o desempenho da comunicação. Apesar de ser sabido que o desempenho de comunicação sem fio depende de forma significativa da situação circundante (contexto), não existe estudo além de um estudo de que poucos parâmetros de comunicação são alterados de forma adaptativa com base na informação limitada sobre a situação circundante.[004] Additionally, in a case where the wireless communication device moves at high speed such as a vehicular wireless network, the radio wave environment changes significantly. Consequently, even in a case where the same frequency and the same radio system are used, it is necessary to adaptively change the communication parameters and the like in order to maintain the communication performance. Although it is known that wireless communication performance significantly depends on the surrounding situation (context), there is no study beyond a study that few communication parameters are adaptively changed based on limited information about the surrounding situation.

Citation List Patent Literature

[005] PTL 1: Pedido de patente japonês publicado No. 2010 136291[005] PTL 1: Published Japanese Patent Application No. 2010 136291

Summary of the Invention Technical problem

[006] À medida que o número de sensores montados em um veí culo aumenta, mais informação sobre a situação circundante pode ser obtida. No entanto, a técnica anterior descrita acima só pode otimizar parâmetros de comunicação limitados e não possui capacidade de escalonamento para otimização de mais parâmetros de comunicação.[006] As the number of sensors mounted on a vehicle increases, more information about the surrounding situation can be obtained. However, the prior art described above can only optimize limited communication parameters and has no scaling capability to optimize more communication parameters.

[007] Um objetivo da presente invenção é fornecer uma tecnolo gia para selecionar o parâmetro de comunicação adequado de acordo com a situação circundante do dispositivo de comunicação sem fio. Solução Técnica[007] An object of the present invention is to provide a technology to select the appropriate communication parameter according to the situation surrounding the wireless communication device. Technical Solution

[008] O dispositivo de comunicação sem fio da presente invenção muda o parâmetro de comunicação a ser utilizado de acordo com a situação circundante pela configuração a seguir. Isso é, o dispositivo de comunicação sem fio da presente invenção inclui uma base de dados de aprendizado que armazena, em associação um com o outro, uma situação circundante de um primeiro dispositivo de comunicação sem fio, um parâmetro de comunicação predeterminado, e um desempenho de comunicação em comunicação em um caso no qual a comunicação é realizada entre o primeiro dispositivo de comunicação e um segundo dispositivo de comunicação pela utilização do parâmetro de comunicação predeterminado, a pluralidade de sensores, meios de determinação da situação circundante para determinar uma situação circundante de um dispositivo hospedeiro a partir da informação obtida a partir da pluralidade de sensores, meios de determinação de parâmetro de comunicação para fazer referencia à base de dados de aprendizado para determinar os candidatos do parâmetro de comunicação que são adequados na situação circundante do dispositivo hospedeiro, e meios de comunicação sem fio para realizar a comunicação pela utilização do parâmetro de comunicação determinado pelo meio de determinação de parâmetro de comunicação.[008] The wireless communication device of the present invention changes the communication parameter to be used according to the surrounding situation by the following configuration. That is, the wireless communication device of the present invention includes a learning database that stores, in association with one another, a surrounding situation of a first wireless communication device, a predetermined communication parameter, and a performance. communication in communication in a case in which communication is performed between the first communication device and a second communication device by using the predetermined communication parameter, the plurality of sensors, surrounding situation determination means to determine a surrounding situation of a host device from the information obtained from the plurality of sensors, communication parameter determining means for referencing the learning database to determine communication parameter candidates that are suitable in the situation surrounding the host device, and wireless means of communication to carry out the communication tion by using the communication parameter determined by the communication parameter determination means.

[009] Na base de dados de aprendizado, a situação circundante do dispositivo de comunicação sem fio transmissor (primeiro dispositivo de comunicação sem fio), o parâmetro de comunicação utilizado na comunicação, e o desempenho de comunicação na comunicação são armazenados. Os dados de aprendizado armazenados na base de dados de aprendizado podem ser dados gerados com base na comunicação realizada de fato pelo dispositivo hospedeiro, e também podem ser os dados gerados com base na comunicação realizada por outros dispositivos de comunicação sem fio. Adicionalmente, os dados de aprendizado podem ser gerados também não a partir da comunicação realizada de fato, mas a partir do resultado da simulação.[009] In the learning database, the surrounding situation of the transmitting wireless communication device (first wireless communication device), the communication parameter used in the communication, and the communication performance in the communication are stored. The learning data stored in the learning database can be data generated based on the communication actually performed by the host device, and it can also be the data generated based on the communication performed by other wireless communication devices. Additionally, learning data can also be generated not from the actual communication, but from the simulation result.

[0010] Pela adoção da base de dados de aprendizado descrita acima, é possível se derivar o desempenho de comunicação da situação circundante no dispositivo sem fio transmissor e parâmetro de comunicação. Isso é, se a situação circundante no dispositivo sem fio transmissor for descoberta, é possível se determinar o parâmetro de comunicação que otimiza o desempenho de comunicação.[0010] By adopting the learning database described above, it is possible to derive the communication performance from the surrounding situation in the transmitting wireless device and communication parameter. That is, if the surrounding situation at the transmitting wireless device is discovered, it is possible to determine the communication parameter that optimizes the communication performance.

[0011] É preferível se determinar qual parâmetro de comunicação é adotado de acordo com a exigência do aplicativo que realiza a comunicação por fim. Consequentemente, na presente invenção, o meio de determinação de parâmetro de comunicação determina preferivelmente candidatos para o parâmetro de comunicação que são adequados na situação circundante do dispositivo hospedeiro, e determina preferivelmente o parâmetro de comunicação utilizado na comunicação dentre os candidatos com base na exigência de comunicação.[0011] It is preferable to determine which communication parameter is adopted according to the requirement of the application that ultimately performs the communication. Accordingly, in the present invention, the communication parameter determining means preferably determines candidates for the communication parameter that are suitable in the situation surrounding the host device, and preferably determines the communication parameter used in communication among the candidates based on the requirement of Communication.

[0012] Na presente invenção, como o parâmetro de comunicação, um ou uma pluralidade de parâmetros de comunicação relacionados com cada uma dentre a camada de transporte, camada de rede, camada de link de dados, e camada física pode ser utilizada. Subsequentemente, de determinação de parâmetro de comunicação determina o candidato adequado para cada parâmetro correspondendo à situação circundante. Exemplos do parâmetro de comunicação incluem escolha de protocolo (orientação de conexão) e janela de congestionamento na camada de transporte. Exemplos incluem modo de conexão de comunicação, esquema de direcionamento e métrica de direcionamento na camada de rede. Exemplos incluem janela de contenção e escolha do sistema MAC (CSMA, TDMA ou FDMA) na camada de link de dados. Exemplos incluem o sistema de codificação de modulação, esquema MIMO, largura de banda, frequência utilizada, taxa de transmissão e energia de transmissão na camada física. No entanto, na presente invenção, o parâmetro de comunicação a ser ajustado pode ser qualquer parâmetro de comunicação, e o parâmetro de comunicação além dos mencionados acima pode ser alterado de acordo com a situação circundante. Adicionalmente, ao invés de se mudar os parâmetros de comunicação relacionados com as camadas de transporte, camada de rede, camada de link de dados, e camada física, o parâmetro de comunicação relacionado com uma parte das camadas também pode ser alterado.[0012] In the present invention, as the communication parameter, one or a plurality of communication parameters related to each of the transport layer, network layer, data link layer, and physical layer can be used. Subsequently, communication parameter determination determines the suitable candidate for each parameter corresponding to the surrounding situation. Examples of the communication parameter include protocol choice (connection orientation) and transport layer congestion window. Examples include communication connection mode, routing scheme, and network layer routing metrics. Examples include window contention and choice of system MAC (CSMA, TDMA or FDMA) at the data link layer. Examples include modulation encoding system, MIMO scheme, bandwidth, frequency used, baud rate, and transmission power at the physical layer. However, in the present invention, the communication parameter to be adjusted can be any communication parameter, and the communication parameter other than those mentioned above can be changed according to the surrounding situation. Additionally, instead of changing the communication parameters related to the transport layers, network layer, data link layer, and physical layer, the communication parameter related to a part of the layers can also be changed.

[0013] O dispositivo de comunicação sem fio de acordo com a presente invenção pode ser um dispositivo de comunicação sem fio montado em veículo montado em um veículo. Aqui, o dispositivo de comunicação sem fio montado em veículo inclui não apenas o dispositivo de comunicação sem fio fornecido no veículo, mas também o dis- positivo de comunicação sem fio que pode ser trazido para dentro do veículo e é capaz de adquirir informação a partir da pluralidade de sensores para determinação da situação circundante. Por exemplo, o dispositivo de comunicação sem fio montado em veículo inclui o dispositivo de comunicação sem fio capaz de conectar com uma rede dentro do veículo através de conexão com ou sem fio para aquisição de informação de vários sensores do veículo.[0013] The wireless communication device according to the present invention may be a vehicle-mounted wireless communication device mounted on a vehicle. Here, the vehicle-mounted wireless communication device includes not only the wireless communication device provided in the vehicle, but also the wireless communication device that can be brought into the vehicle and is capable of acquiring information from the vehicle. of the plurality of sensors for determining the surrounding situation. For example, the vehicle-mounted wireless communication device includes the wireless communication device capable of connecting to an in-vehicle network via wired or wireless connection for acquiring information from various vehicle sensors.

[0014] Adicionalmente, na presente invenção, como informação de sensor para determinação da situação circundante, é preferível se utilizar pelo menos um dentre localização, velocidade e aceleração do veículo, e o número de veículos circundantes. A localização do veículo pode ser obtida a partir de um dispositivo GPS. Adicionalmente, a informação de localização obtida a partir do dispositivo GPS pode ser corrigida pela combinação da informação obtida a partir de um giros- cópio ou um sensor de velocidade de veículo com informação de mapa. Note-se que a informação de localização pode indicar não apenas a informação de latitude/longitude, mas também qualquer uma dentre área urbana, área suburbana, e área rural, e qualquer uma dentre via expressão, estrada nacional, e estrada geral. Esses itens de informação podem ser obtidos pela combinação da informação GPS com a informação de mapa. A velocidade e aceleração do veículo podem ser obtidas a partir de um sensor de velocidade e um sensor de aceleração. O número de veículos circundantes pode ser obtido pelo meio de comunicação sem fio e uma câmera dentro do veículo. Por exemplo, em um caso no qual os veículos individuais realizam a comunicação periodicamente, é possível se julgar o número de veículos circundantes pelo recebimento de comunicação. Adicionalmente, o número de veículos circundantes também pode ser adquirido pela realização de processamento de imagem em imagens obtidas a partir da câmera dentro do veículo do veículo hospedeiro. Adicionalmente, em um caso no qual uma unidade de lado de estrada adivinha o número de veículos utilizando uma câmera ou similar e notifica através da comunicação sem fio, é possível também se determinar o número de veículos circundantes pelo recebimento de notificação. Note-se que, como informação de sensor, vários itens de informação tal como distâncias com veículos ou obstáculos circundantes, chuva, brilho, e quantidade restante de combustível ou uma bateria podem ser utilizados para determinar a situação circundante em adição aos itens de informação descritos acima.[0014] Additionally, in the present invention, as sensor information for determining the surrounding situation, it is preferable to use at least one of vehicle location, speed and acceleration, and the number of surrounding vehicles. Vehicle location can be obtained from a GPS device. Additionally, location information obtained from the GPS device can be corrected by combining information obtained from a gyroscope or a vehicle speed sensor with map information. Note that location information can indicate not only latitude/longitude information, but also any one of urban area, suburban area, and rural area, and any one of expressway, national road, and main road. These information items can be obtained by combining GPS information with map information. Vehicle speed and acceleration can be obtained from a speed sensor and an acceleration sensor. The number of surrounding vehicles can be obtained by means of wireless communication and a camera inside the vehicle. For example, in a case where individual vehicles periodically communicate, it is possible to judge the number of surrounding vehicles by the communication received. Additionally, the number of surrounding vehicles can also be acquired by performing image processing on images obtained from the camera inside the vehicle of the host vehicle. Additionally, in a case where a roadside unit guesses the number of vehicles using a camera or the like and notifies via wireless communication, it is also possible to determine the number of surrounding vehicles by receiving the notification. Note that, as sensor information, various information items such as distances to surrounding vehicles or obstacles, rain, brightness, and remaining amount of fuel or a battery can be used to determine the surrounding situation in addition to the information items described. above.

[0015] Adicionalmente, na presente invenção, o dispositivo de co municação sem fio inclui preferivelmente adicionalmente meios de ar-mazenamento de informação de histórico para armazenar, em associação um com o outro, o parâmetro de comunicação e o desempenho de comunicação da comunicação realizada pelo meio de comunicação sem fio e a situação circundante atual do dispositivo hospedeiro como informação de histórico, e meio de transmissão de informação de histórico para transmitir a informação de histórico armazenada no meio de armazenamento de informação de histórico para um dispositivo servidor.[0015] Additionally, in the present invention, the wireless communication device preferably additionally includes historical information storage means for storing, in association with each other, the communication parameter and the communication performance of the communication performed. by the wireless communication medium and the current surrounding situation of the host device as historical information, and historical information transmission means for transmitting the historical information stored on the historical information storage medium to a server device.

[0016] Adicionalmente, na presente invenção, o dispositivo de co municação sem fio inclui adicionalmente preferivelmente meio de arma-zenamento de informação de histórico para armazenar, em associação um com o outro, o parâmetro de comunicação e o desempenho de comunicação da comunicação realizada pelo meio de comunicação sem fio e a situação circundante atual do dispositivo hospedeiro como informação de histórico, o meio de transmissão de informação de histórico para transmitir a informação de histórico armazenada no meio de armazenamento de informação de histórico para um dispositivo servidor, e o meio de comunicação de informação de histórico para recebimento da informação de histórico acumulada no dispositivo servidor.[0016] Additionally, in the present invention, the wireless communication device additionally preferably includes historical information storage means for storing, in association with each other, the communication parameter and the communication performance of the communication performed. by the wireless communication medium and the current surrounding situation of the host device as history information, the history information transmission medium for transmitting the history information stored on the history information storage medium to a server device, and the medium communication of historical information for receiving the historical information accumulated in the server device.

[0017] Dessa forma, o parâmetro de comunicação utilizado de fato pelo dispositivo de comunicação sem fio e o desempenho de comunicação na comunicação são armazenados em associação um com o outro, acumulados no dispositivo servidor, e distribuídos para outros dispositivos de comunicação sem fio, onde é possível se coletar e acumular a informação de histórico para determinar o parâmetro de comunicação adequado com excelente precisão.[0017] In this way, the communication parameter actually used by the wireless communication device and the communication performance in the communication are stored in association with each other, accumulated in the server device, and distributed to other wireless communication devices, where it is possible to collect and accumulate historical information to determine the appropriate communication parameter with excellent accuracy.

[0018] Na presente invenção, também é preferível se determinar o parâmetro de comunicação considerando não apenas a situação circundante do dispositivo hospedeiro, mas também a situação circundante de um dispositivo de comunicação sem fio de um parceiro de comunicação. Nesse caso, o dispositivo de comunicação sem fio de acordo coma presente invenção inclui preferivelmente, adicionalmente, o parceiro de comunicação cercando o meio de aquisição de situação para aquisição da situação circundante a partir do dispositivo de comunicação sem fio do parceiro de comunicação, a base de dados de aprendizado armazena preferivelmente, adicionalmente, uma situação circundante do segundo dispositivo de comunicação sem fio em associação com o desempenho de comunicação na comunicação, e o meio de determinação de parâmetro de comunicação se refere preferivelmente à base de dados de aprendizado para determinar o parâmetro de comunicação que é adequado nas situações circundantes do dispositivo hospedeiro e parceiro de comunicação.[0018] In the present invention, it is also preferable to determine the communication parameter by considering not only the surrounding situation of the host device, but also the surrounding situation of a wireless communication device of a communication partner. In that case, the wireless communication device according to the present invention preferably additionally includes the communication partner surrounding the situation acquisition means for acquiring the surrounding situation from the wireless communication device of the communication partner, the base of learning data preferably additionally stores a surrounding situation of the second wireless communication device in association with the communication performance in the communication, and the communication parameter determining means preferably refers to the learning database to determine the communication parameter that is suitable in the situations surrounding the host device and communication partner.

[0019] Note-se que o dispositivo de comunicação sem fio do "par ceiro de comunicação" do qual a situação circundante deve ser adquirida não é necessariamente limitado a um dispositivo de comunicação sem fio. Por exemplo, em um caso no qual a comunicação por difusão ou multidifusão é realizada para uma pluralidade de dispositivos de comunicação sem fio, existe uma pluralidade de dispositivos de comunicação sem fio dos "parceiros de comunicação". No entanto, mesmo nesse caso, não é necessário se adquirir situações circundantes de todos os parceiros de comunicação, e o parâmetro de comunicação também pode ser determinado a partir das situações circundantes de uma parte dos parceiros de comunicação.[0019] Note that the wireless communication device of the "communication partner" from which the surrounding situation is to be acquired is not necessarily limited to a wireless communication device. For example, in a case where broadcast or multicast communication is performed for a plurality of wireless communication devices, there is a plurality of wireless communication devices of the "communication partners". However, even in this case, it is not necessary to acquire surrounding situations from all the communication partners, and the communication parameter can also be determined from the surrounding situations of a part of the communication partners.

[0020] Assim, desde que o parâmetro adequado de comunicação é determinado tendo em consideração as situações circundantes dos dispositivos de comunicação sem fio em ambos os lados que realizam a comunicação, é possível determinar o parâmetro de comunicação que é mais apropriado do que o parâmetro de comunicação em um caso onde o parâmetro de comunicação é determinado tendo em consideração a situação circundante de um dos dispositivos de comunicação sem fio.[0020] Thus, as long as the appropriate communication parameter is determined taking into account the situations surrounding the wireless communication devices on both sides that perform the communication, it is possible to determine the communication parameter that is more appropriate than the parameter communication in a case where the communication parameter is determined taking into account the surrounding situation of one of the wireless communication devices.

[0021] Observe que a presente invenção pode ser considerada como o dispositivo de comunicação sem fio, tendo pelo menos uma parte dos meios descritos acima. Além disso, a presente invenção também pode ser considerada como um método de comunicação sem fio que executa os processos acima, ou um programa para implementação do método. A presente invenção pode ser constituída por combinar tanto quanto possível os meios e os processos descritos acima uns com os outros.[0021] Note that the present invention can be considered as the wireless communication device, having at least a part of the means described above. Furthermore, the present invention can also be considered as a wireless communication method that performs the above processes, or a program for implementing the method. The present invention can be constituted by combining as much as possible the means and processes described above with each other.

Advantageous effects of the invention

[0022] De acordo com a presente invenção, é possível selecionar um parâmetro adequado de comunicação de acordo com a situação circundante do dispositivo de comunicação sem fio.[0022] According to the present invention, it is possible to select a suitable communication parameter according to the surrounding situation of the wireless communication device.

[0023] A figura 1 é um diagrama em bloco ilustrando a configura ção funcional de um dispositivo de comunicação sem fio de acordo com uma primeira modalidade;[0023] Figure 1 is a block diagram illustrating the functional configuration of a wireless communication device according to a first embodiment;

[0024] A figura 2 é uma vista para explicar um método de aquisi ção de dados de histórico na primeira modalidade;[0024] Figure 2 is a view to explain a method of acquiring historical data in the first embodiment;

[0025] A figura 3 é uma vista para explicar a seleção de um candi- dato para um parâmetro de comunicação na primeira modalidade;[0025] Figure 3 is a view to explain the selection of a candidate for a communication parameter in the first modality;

[0026] A figura 4 é uma vista para explicar a seleção do candidato para o parâmetro de comunicação na primeira modalidade;[0026] Figure 4 is a view to explain the selection of the candidate for the communication parameter in the first modality;

[0027] A figura 5 é um fluxograma ilustrando um processo de cria ção de base de dados histórica na primeira modalidade;[0027] Figure 5 is a flowchart illustrating a process of creating a historical database in the first modality;

[0028] A figura 6 é um fluxograma ilustrando um processo de de terminação de parâmetro de comunicação na primeira modalidade;[0028] Figure 6 is a flowchart illustrating a communication parameter termination process in the first embodiment;

[0029] A figura 7 é um diagrama em bloco ilustrando a configura ção funcional de um dispositivo de comunicação sem fio de acordo com uma segunda modalidade;[0029] Figure 7 is a block diagram illustrating the functional configuration of a wireless communication device according to a second embodiment;

[0030] A figura 8 é um fluxograma ilustrando o processo de criação de base de dados de histórico na segunda modalidade;[0030] Figure 8 is a flowchart illustrating the process of creating a historical database in the second mode;

[0031] A figura 9 é um fluxograma ilustrando o processo de deter minação de parâmetro de comunicação na segunda modalidade;[0031] Figure 9 is a flowchart illustrating the communication parameter determination process in the second mode;

[0032] A figura 10 é um fluxograma ilustrando um processo de cri ação de classificador em uma terceira modalidade; e[0032] Figure 10 is a flowchart illustrating a classifier creation process in a third modality; and

[0033] A figura 11 é uma vista ilustrando um exemplo do classifi cador (árvore de decisão) criado na terceira modalidade.[0033] Figure 11 is a view illustrating an example of the classifier (decision tree) created in the third modality.

Description of Modalities

[0034] Com referência aos desenhos, as modalidades preferidas da presente invenção serão descritas em detalhes por meio de exemplo. Primeira Modalidade[0034] With reference to the drawings, preferred embodiments of the present invention will be described in detail by way of example. First Mode

[0035] Um dispositivo de comunicação sem fio de acordo com a presente modalidade determina uma situação circundante (contexto) a partir da informação de sensor e seleciona os parâmetros de comunicação adequados correspondentes ao contexto para realizar a comunicação. Note-se que, na presente modalidade, uma descrição será fornecida pela utilização de um dispositivo de comunicação sem fio montado em veículo montado em um veículo como um exemplo. No entanto, a presente invenção não está limitada ao dispositivo de co- municação sem fio montado em veículo, e pode ser implementado como um dispositivo de comunicação sem fio montado em qualquer unidade móvel, um dispositivo de comunicação sem fio portátil, ou um dispositivo de comunicação sem fio estacionário.[0035] A wireless communication device according to the present embodiment determines a surrounding situation (context) from the sensor information and selects the appropriate communication parameters corresponding to the context to carry out the communication. Note that, in the present embodiment, a description will be provided by the use of a vehicle-mounted wireless communication device mounted on a vehicle as an example. However, the present invention is not limited to a vehicle-mounted wireless communication device, and can be implemented as a wireless communication device mounted on any mobile unit, a portable wireless communication device, or a wireless communication device. stationary wireless communication.

Settings

[0036] A figura 1 é uma vista esquemática ilustrando a configura ção funcional do dispositivo de comunicação sem fio de acordo com a presente modalidade. O dispositivo de comunicação sem fio 1 inclui uma pluralidade de sensores 2, uma seção de coleta de informação de sensor 3, uma seção de armazenamento de informação de mapa 4, uma base de dados de histórico 5, a seção de determinação de contexto 6, uma seção de determinação de candidato a parâmetro de comunicação 7, um programa de aplicativo 8, uma seção de controle de comunicação 9, uma seção de comunicação sem fio 10, uma seção de transmissão e recepção de dados de histórico 11, e uma outra seção de coleta de informação de veículo 12. Note-se que cada uma das seções funcionais tal como a seção de coleta de informação de sensor 3, a seção de determinação de contexto 6, a seção de determinação de candidato de parâmetro de comunicação 7, e a seção de controle de comunicação 9 podem ser implementadas como, por exemplo, um FPGA (Conjunto de Porta Programável em Campo), mas também podem ser implementadas como um ASIC (Circuito Integrado Especificado por Aplicativo) ou uma MPU (Unidade de Microprocessador). Dessa forma, cada seção funcional pode ser implementada apenas por hardware, e também pode ser implementada por execução de um programa legível por computador armazenado em um dispositivo de armazenamento não transitório por um processador (computador).[0036] Figure 1 is a schematic view illustrating the functional configuration of the wireless communication device according to the present embodiment. The wireless communication device 1 includes a plurality of sensors 2, a sensor information collection section 3, a map information storage section 4, a history database 5, the context determination section 6, a communication parameter candidate determination section 7, an application program 8, a communication control section 9, a wireless communication section 10, a history data transmission and reception section 11, and another section vehicle information collection section 12. Note that each of the functional sections such as the sensor information collection section 3, the context determination section 6, the communication parameter candidate determination section 7, and The communication control section 9 can be implemented as, for example, an FPGA (Field Programmable Gate Assembly), but can also be implemented as an ASIC (Application-Specified Integrated Circuit) or an MPU (M microprocessor). In this way, each functional section can be implemented only by hardware, and can also be implemented by executing a computer-readable program stored on a non-transient storage device by a processor (computer).

[0037] Cada um dos sensores 2 é um sensor para coletar a infor mação sobre um veículo no qual o dispositivo de comunicação sem fio 1 é montado e o ambiente no qual o veículo é posicionado. Exemplos de sensor 2 incluem um dispositivo GPS (Sistema de Posicionamento Global), um sensor de velocidade, um sensor de aceleração, um sensor de ângulo de direcionamento, um sensor de freio, um radar de milliwave, um radar de laser, um sensor ultrassônico, uma câmera externa, uma câmera de infravermelho, um sensor de detecção de chuva, um sensor de brilho, e um sensor de nível de bateria/combustível. É possível se detectar a localização atual (latitude, longitude, e altitude) do veículo pelo dispositivo GPS, e coletar as características do local atual (área urbana, suburbana, ou rural, e via expressa, estrada nacional, ou estrada geral) pela combinação da localização atual com a informação de mapa. O radar de milliwave, o radar a laser, e o sensor ultrassônico permitem que se determine as distâncias com outros veí-culos ou objetos. É possível também se determinar a distância de outros veículos ou objetos utilizando-se a câmera externa e também é possível se adquirir o número de veículos circundantes. A câmera de infravermelho é utilizada para detectar os objetos circundantes à noite. Como o sensor de detecção de chuva, o que é chamado de sensor de chuva pode ser utilizado e um sensor para detecção de as posições LIGADA e DESLIGADA do limpador de para brisas também pode ser utilizado. Como o sensor de brilho, um sensor possuindo um elemento de recebimento de luz pode ser utilizado e um sensor para detecção das posições LIGA e DESLIGA de uma luz também pode ser utilizado.[0037] Each of the sensors 2 is a sensor to collect information about a vehicle on which the wireless communication device 1 is mounted and the environment in which the vehicle is positioned. Examples of sensor 2 include a GPS (Global Positioning System) device, a speed sensor, an acceleration sensor, a steering angle sensor, a brake sensor, a milliwave radar, a laser radar, an ultrasonic sensor , an outdoor camera, an infrared camera, a rain detection sensor, a brightness sensor, and a battery/fuel level sensor. It is possible to detect the current location (latitude, longitude, and altitude) of the vehicle by the GPS device, and collect the characteristics of the current location (urban, suburban, or rural area, and expressway, national road, or main road) by combining current location with map information. Milliwave radar, laser radar, and ultrasonic sensor allow distances to other vehicles or objects to be determined. It is also possible to determine the distance of other vehicles or objects using the external camera and it is also possible to acquire the number of surrounding vehicles. The infrared camera is used to detect surrounding objects at night. Like the rain detection sensor, what is called a rain sensor can be used and a sensor for detecting the windshield wiper ON and OFF positions can also be used. Like the brightness sensor, a sensor having a light receiving element can be used and a sensor for detecting the ON and OFF positions of a light can also be used.

[0038] Adicionalmente, como o sensor 2, os meios de comunicação sem fio podem ser incluídos. Por exemplo, os meios de comunicação sem fio podem receber várias informações transmitidas a partir de, por exemplo, uma unidade à beira da estrada tal como, por exemplo, uma informação de tráfego e informação climática. Adicionalmente, a unidade à beira da estrada pode adquirir um volume de tráfego (o número de veículos) e uma velocidade de movimentação média utilizando uma câmera e um sensor de velocidade de veículo e notificar o veículo atra- vés da comunicação sem fio. Em um caso no qual cada veiculo (dispositivo de comunicação sem fio montado em veículo) transmite informação periodicamente, o dispositivo de comunicação sem fio do dispositivo de comunicação sem fio 1 recebe a comunicação, e o número de veículos nas proximidades pode ser determinado dessa forma.[0038] Additionally, like sensor 2, wireless media can be included. For example, wireless media can receive various information transmitted from, for example, a roadside unit such as, for example, traffic information and weather information. Additionally, the roadside unit can acquire a traffic volume (the number of vehicles) and an average moving speed using a camera and a vehicle speed sensor and notify the vehicle via wireless communication. In a case where each vehicle (vehicle-mounted wireless communication device) periodically transmits information, the wireless communication device of wireless communication device 1 receives the communication, and the number of vehicles in the vicinity can be determined in this way. .

[0039] A seção de coleta de informação de sensor 3 coleta a in formação de sensor a partir da pluralidade de sensores 2, e transfere a informação de sensor para a seção de determinação de contexto 6.[0039] The sensor information collection section 3 collects the sensor information from the plurality of sensors 2, and transfers the sensor information to the context determination section 6.

[0040] A informação de sensor coletada pela seção de coleta de informação de sensor 3 também é difundida para os veículos circundantes pela comunicação de veículo para veículo. Essa difusão pode ser realizada periodicamente (por exemplo, a cada 100 milissegundos).[0040] The sensor information collected by sensor information collection section 3 is also broadcast to surrounding vehicles by vehicle-to-vehicle communication. This broadcast can be performed periodically (for example, every 100 milliseconds).

[0041] A outra seção de coleta de informação de veículo 12 recebe a informação de sensor transmitida de outros veículos, e transfere a informação de sensor para a seção de determinação de contexto 6. Dessa forma, a informação de sensor coletada pelos veículos individuais é difundida, os veículos circundantes recebem a informação de sensor, e cada um dos veículos pode, dessa forma, adquirir a informação de sensor medida pelos veículos circundantes.[0041] The other vehicle information collection section 12 receives the sensor information transmitted from other vehicles, and transfers the sensor information to the context determination section 6. In this way, the sensor information collected by the individual vehicles is broadcast, the surrounding vehicles receive the sensor information, and each of the vehicles can thereby acquire the sensor information measured by the surrounding vehicles.

[0042] Note-se que, a presente descrição, o termo "informação de sensor" é utilizado para significar "combinação de uma pluralidade de itens de informação de sensor" para simplificar a descrição. No entanto, isso não se aplica a um caso no qual é mencionado explicitamente que os itens de informação de sensor individuais são denotados ou em um caso no qual fique claro que os itens de informação de sensor individuais são denotados a partir dos contextos. Adicionalmente, a "informação de sensor" inclui não apenas a informação medida pelos sensores do veículo hospedeiro, mas também a informação medida pelos sensores dos outros veículos.[0042] Note that, in the present description, the term "sensor information" is used to mean "combination of a plurality of items of sensor information" to simplify the description. However, this does not apply in a case where it is explicitly mentioned that individual sensor information items are denoted or in a case where it is clear that individual sensor information items are denoted from the contexts. Additionally, "sensor information" includes not only information measured by the sensors of the host vehicle, but also information measured by the sensors of other vehicles.

[0043] Na seção de armazenamento de informação de mapa 4, a informação de mapa que inclui a informação de estradas e edifícios é armazenada. Como a informação de mapa, a informação sobre as características de cada área tal como, por exemplo, o volume de tráfego, a velocidade média de movimentação, uma quantidade de comunicação sem fio, e o estado de utilização das frequências podem ser armazenados. Adicionalmente, várias categorias tal como áreas urbanas, suburbanas e rurais podem ser adequadamente configuradas e a in-formação indicativa da categoria à qual cada área pertence também pode ser armazenada como informação de mapa.[0043] In map information storage section 4, map information including road and building information is stored. Like map information, information about the characteristics of each area such as, for example, traffic volume, average movement speed, amount of wireless communication, and frequency usage status can be stored. Additionally, various categories such as urban, suburban and rural areas can be properly configured and information indicative of the category to which each area belongs can also be stored as map information.

[0044] Na base de dados de histórico 5, um contexto, um parâme tro de comunicação, e um desempenho de comunicação são armazenados em associação um com o outro. Especificamente, o desempenho de comunicação quando a comunicação é realizada pela utilização de um parâmetro de comunicação determinado em um determinado contexto é armazenado. Note-se que, apesar de a base de dados ser chamada de base de dados de "histórico", não é necessário se armazenar o desempenho de comunicação da comunicação realizada de fato. Por exemplo, um valor obtido pela realização de um processo estatístico no desempenho de comunicação da comunicação realizada de fato pode ser armazenado. Adicionalmente, o desempenho de co-municação obtido pela simulação ou similar sem realizar a comunicação real também pode ser armazenado.[0044] In history database 5, a context, a communication parameter, and a communication performance are stored in association with each other. Specifically, the communication performance when communication is performed by using a given communication parameter in a given context is stored. Note that, although the database is called a "history" database, it is not necessary to store the communication performance of the actual communication. For example, a value obtained by performing a statistical process on the communication performance of the communication actually performed can be stored. Additionally, the communication performance obtained by simulation or similar without performing real communication can also be stored.

[0045] Um método para aquisição de dados para criação da base de dados de histórico 5 (doravante referido como dados de histórico) inclui vários métodos. Como ilustrado na figura 2A, o primeiro método é um método no qual os dados de histórico são gerados com base na comunicação que um dispositivo de comunicação sem fio 100 realizou, e os dados de histórico são armazenados na base de dados de histórico 5. O dispositivo de comunicação sem fio 100 pode obter a situação circundante do dispositivo a partir dos sensores 2 do dispositivo. Com relação à situação circundante de um dispositivo de comunicação sem fio 200 de um parceiro de comunicação, os sensores do parceiro de comunicação 200 adquire a situação circundante dos mesmos, e o dispositivo de comunicação sem fio 100 pode adquirir a situação circundante através da comunicação. O parâmetro de comunicação e o desempenho de comunicação podem ser adquiridos no dispositivo de comunicação sem fio 100. Consequentemente, o dispositivo de comunicação sem fio 100 pode gerar dados de histórico 101 e armazenar os dados de histórico 101 na base de dados de histórico 5.[0045] A method for acquiring data for creating the historical database 5 (hereinafter referred to as historical data) includes several methods. As illustrated in Figure 2A, the first method is a method in which historical data is generated based on the communication that a wireless communication device 100 has performed, and the historical data is stored in the historical database 5. The wireless communication device 100 can obtain the surrounding situation of the device from sensors 2 of the device. With respect to the surrounding situation of a wireless communication device 200 of a communication partner, the sensors of the communication partner 200 acquire the situation surrounding them, and the wireless communication device 100 can acquire the surrounding situation through the communication. The communication parameter and the communication performance can be acquired in the wireless communication device 100. Consequently, the wireless communication device 100 can generate history data 101 and store the history data 101 in the history database 5.

[0046] Como ilustrado na parte inferior esquerda da figura 2B, o segundo método é um método no qual os dados gerados com base na comunicação realizada por outros dispositivos de comunicação sem fio 210 e 220 é adquirida através da comunicação sem fio diretamente a partir do dispositivo de comunicação sem fio 210 ou 220 ou através de um dispositivo servidor 230. De forma similar ao caso descrito acima, os dados 215 na situação circundante, o parâmetro de comunicação, e o desempenho de comunicação da comunicação entre os dispositivos de comunicação sem fio 210 e 220 podem ser gerados nos dispositivos de comunicação sem fio 210 e 220. O dispositivo de comunicação sem fio 210 ou 220 transmite os dados de histórico 215 para o dispositivo de comunicação sem fio 100 através da comunicação sem fio, e o dispositivo de comunicação sem fio 100 armazena os dados de histórico na base de dados de histórico 5. Os dados de histórico podem ser transmitidos para o dispositivo servidor 230 a partir do dispositivo de comunicação sem fio 210 ou 220, os dados de histórico de uma pluralidade de dispositivos de comunicação sem fio podem ser acumulados no dispositivo servidor 230, e os dados de histórico acumulados podem ser distribuídos para o dispositivo de comunicação sem fio 100.[0046] As illustrated in the lower left of figure 2B, the second method is a method in which data generated based on communication performed by other wireless communication devices 210 and 220 is acquired via wireless communication directly from the wireless communication device 210 or 220 or through a server device 230. Similar to the case described above, the data 215 in the surrounding situation, the communication parameter, and the communication performance of the communication between the wireless communication devices 210 and 220 can be generated in wireless communication devices 210 and 220. Wireless communication device 210 or 220 transmits the history data 215 to wireless communication device 100 via wireless communication, and the communication device wireless 100 stores the historical data in the historical database 5. The historical data can be transmitted to the server device 230 from the wireless wireless communication device 210 or 220, the history data of a plurality of wireless communication devices can be accumulated in the server device 230, and the accumulated history data can be distributed to the wireless communication device 100.

[0047] Como ilustrado na parte inferior direita da figura 2B, o ter ceiro método é um método no qual um caso onde a comunicação é realizada pela utilização de qualquer parâmetro de comunicação entre os veículos em qualquer situação circundante é simulado pela utilização de um computador 300, e o desempenho de comunicação é calculado. Consequentemente, o computador 300 pode adquirir a relação entre a situação circundante, o parâmetro de comunicação, e o desempenho de comunicação em um caso no qual a comunicação sem fio é executada. O computador 300 transmite os dados para o dispositivo de comunicação sem fio 100 através da comunicação sem fio ou outros métodos, e o dispositivo de comunicação sem fio 100 armazena os dados de histórico na base de dados de histórico 5. Apesar de não ilustrado nos desenhos, similar ao caso descrito acima, os dados de histórico também podem ser distribuídos para o dispositivo de comunicação sem fio 100 através do dispositivo servidor.[0047] As illustrated in the lower right of figure 2B, the third method is a method in which a case where communication is performed by using any communication parameter between vehicles in any surrounding situation is simulated by using a computer 300, and the communication performance is calculated. Consequently, the computer 300 can acquire the relationship between the surrounding situation, the communication parameter, and the communication performance in a case in which wireless communication is performed. The computer 300 transmits the data to the wireless communication device 100 through wireless communication or other methods, and the wireless communication device 100 stores the history data in the history database 5. Although not illustrated in the drawings , similar to the case described above, the historical data can also be distributed to the wireless communication device 100 via the server device.

[0048] Para se alcançar o objetivo de determinação do parâmetro de comunicação correspondente ao contexto, é suficiente que o desempenho de comunicação quando a comunicação é realizada utilizando-se um parâmetro de comunicação específico a ser armazenado, e a informação de histórico propriamente dita não precisa necessariamente ser armazenada. Isso é, é suficiente apenas se o resultado do aprendizado com base na informação de histórico for armazenado. No entanto, na presente modalidade, é um objetivo se medir o desempenho de comunicação da comunicação sem fio durante a operação para realizar o aprendizado adicional, e, dessa forma, a informação de histórico é armazenada na base de dados de histórico 5. Dessa forma, a base de dados de histórico 5 na presente modalidade serve como uma base de dados de aprendizado e meios de armazenamento de informação de histórico na presente invenção.[0048] To achieve the objective of determining the communication parameter corresponding to the context, it is sufficient that the communication performance when the communication is performed using a specific communication parameter to be stored, and the historical information itself is not necessarily needs to be stored. That is, it is sufficient only if the result of learning based on historical information is stored. However, in the present embodiment, it is an objective to measure the communication performance of the wireless communication during operation to carry out additional learning, and in this way, the historical information is stored in the historical database 5. In this way , the history database 5 in the present embodiment serves as a learning database and historical information storage means in the present invention.

[0049] Aqui, como o desempenho de comunicação, qualquer índi ce pode ser adotado desde que o índice indique o desempenho da comunicação. Com exemplos do desempenho de comunicação, pode haver um rendimento adotado, um tempo de ida e volta (RTT), uma razão de sinal para ruído (SNR), uma taxa de erro de bit (BER), e uma taxa de erro de pacote (PER).[0049] Here, as the communication performance, any index can be adopted as long as the index indicates the communication performance. With examples of communication performance, there may be an adopted throughput, a round-trip time (RTT), a signal-to-noise ratio (SNR), a bit error rate (BER), and a packet error rate. (PER).

[0050] Note-se que vários métodos podem ser utilizados para defi nir o "contexto".[0050] Note that several methods can be used to define the "context".

[0051] Um dos métodos é um método no qual a combinação de itens de informação de sensor adquiridos é utilizada como um contexto. Isso é, em um caso no qual existem N sensores em cada veículo no lado de transmissão e o veículo no lado de recepção, um contexto é definido pela combinação de 2N valores. De acordo com esse método, o contexto é considerado idêntico à informação de sensor de modo que sua implementação seja fácil. Adicionalmente, os dados originais são utilizados sem serem alterados, e, dessa forma, a informação de histórico pode ser efetivamente utilizada. No entanto, muitos itens de dados de histórico precisam ser retidos, e, dessa forma, uma capacidade de armazenamento grande é necessária.[0051] One of the methods is a method in which the combination of acquired sensor information items is used as a context. That is, in a case where there are N sensors in each vehicle on the transmitting side and the vehicle on the receiving side, a context is defined by the combination of 2N values. According to this method, the context is considered identical to the sensor information so that its implementation is easy. Additionally, the original data is used without being altered, and thus the historical information can be effectively used. However, many items of historical data need to be retained, and therefore large storage capacity is required.

[0052] Outro método é um método no qual um projetista define o contexto com base em vários itens de informação de sensor. Como um exemplo simples, quatro situações são consideradas para cada veículo no lado de transmissão e o veículo no lado de recepção com o número de veículos circundantes (muitos/poucos) e a velocidade de movimento do veículo (rápida/lenta) utilizada como critério, e 16 contextos como combinações dos mesmos são definidos. Três ou mais itens de informação de sensor podem ser utilizados, e cada item de informação de sensor pode ser dividido em mais níveis. Esse método é vantajoso visto que o número de tipos de contexto pode ser determinado para o número adequado. No entanto, em um caso no qual a definição do contexto não é adequada, o parâmetro de comunicação ideal pode não ser selecionado.[0052] Another method is a method in which a designer sets the context based on various items of sensor information. As a simple example, four situations are considered for each vehicle on the transmitting side and the vehicle on the receiving side with the number of surrounding vehicles (many/few) and vehicle movement speed (fast/slow) used as criteria, and 16 contexts as combinations thereof are defined. Three or more sensor information items can be used, and each sensor information item can be divided into more levels. This method is advantageous as the number of context types can be set to the proper number. However, in a case where the context definition is not adequate, the optimal communication parameter may not be selected.

[0053] Adicionalmente, como outro método, pode ser considerado um método no qual a definição de contexto é automaticamente configurada com base na informação de sensor coletada e desempenho de comunicação. Pela aplicação de uma medição de distância adequada à informação de sensor (a combinação de uma pluralidade de itens de informação de sensor), a distância (similaridade) entre os itens de informação de sensor pode ser definida. De forma similar, pela aplicação de uma medida de distância adequada ao desempenho de comunicação, a distância (similaridade) entre os desempenhos de comunicação pode ser definida. De acordo com esse método, os itens de informação de sensor similares que permitem que os desempenhos de comunicação similares sejam obtidos quando a comunicação é realizada utilizando-se o mesmo parâmetro de comunicação são considerados contextos idênticos. O grau necessário de similaridade para determinação de contexto idênticos pode ser adequadamente designado de acordo com a precisão necessária. Note-se que, mesmo quando a comunicação é realizada no mesmo ambiente (informação de sensor) pela utilização do mesmo parâmetro de comunicação, variações ocorrem no desempenho de comunicação. Consequentemente, à medida que a coleta de dados de histórico progride, os contextos que foram determinados como contextos idênticos podem ser julgados como contextos diferentes, e também podem ser julgados de outra forma. Esse método de processo aumenta a quantidade de cálculo aritmético, mas pode definir o contexto de forma mais adequada.[0053] Additionally, as another method, it can be considered a method in which the context definition is automatically configured based on collected sensor information and communication performance. By applying a suitable distance measurement to the sensor information (the combination of a plurality of sensor information items), the distance (similarity) between the sensor information items can be defined. Similarly, by applying an appropriate distance measure to communication performance, the distance (similarity) between communication performances can be defined. According to this method, similar sensor information items that allow similar communication performances to be obtained when communication is performed using the same communication parameter are considered to be identical contexts. The necessary degree of similarity for identical context determination can be suitably designated according to the required precision. Note that even when communication is performed in the same environment (sensor information) by using the same communication parameter, variations occur in communication performance. Consequently, as historical data collection progresses, contexts that have been determined to be identical contexts can be judged as different contexts, and can also be judged otherwise. This process method increases the amount of arithmetic computation, but may set the context more appropriately.

[0054] Note-se que o contexto não precisa ser exclusivo. Isso é, o contexto pode ser definido de modo que uma situação pertença a uma pluralidade de contextos. Consequentemente, cada um dentre o número de veículos circundantes (muitos/poucos), localização (área urba- na/área suburbana/área rural), formato de estrada (reta/curva, múltiplas faixas/estreita), situação de tráfego (tranquilo/pesado), situação de funcionamento do veículo (alta velocidade/baixa velocidade, acele- rado/desacelerado), e hora e data (zona horária, data, dia, estação) possam ser definidos como um contexto.[0054] Note that the context need not be unique. That is, the context can be defined so that a situation belongs to a plurality of contexts. Consequently, each of the number of surrounding vehicles (many/few), location (urban area/suburban area/rural area), road shape (straight/curve, multiple lanes/narrow), traffic situation (quiet/narrow) heavy), vehicle operating status (high speed/low speed, accelerated/decelerated), and time and date (time zone, date, day, season) can be set as a context.

[0055] Na base de dados de histórico 5, com relação à comunica ção realizada pelo dispositivo de comunicação sem fio 1, o contexto, o parâmetro de comunicação, e o desempenho de comunicação são ar-mazenados. É preferível se transmitir os dados de histórico armazenados na base de dados de histórico 5 para um servidor central quando o ambiente de comunicação sem fio é excelente. Inversamente, é preferível também se adquirir os dados de histórico do servidor central. Em particular, em um caso no qual a informação sobre um contexto determinado não é armazenada na base de dados de histórico 5, é preferível se contatar o servidor central para adquirir a informação sobre o parâmetro de comunicação e desempenho de comunicação do contexto.[0055] In the history database 5, regarding the communication performed by the wireless communication device 1, the context, the communication parameter, and the communication performance are stored. It is preferable to transmit the historical data stored in the historical database 5 to a central server when the wireless communication environment is excellent. Conversely, it is also preferable to acquire historical data from the central server. In particular, in a case in which information about a given context is not stored in the historical database 5, it is preferable to contact the central server to acquire information about the communication parameter and communication performance of the context.

[0056] A seção de determinação de contexto 6 determina a situa ção circundante atual (contexto) de cada um dos dispositivo hospedeiro e o dispositivo do parceiro de comunicação com base na informação de sensor adquirida através da seção de coleta de informação de sensor 2. O método para determinação do contexto a partir da informação de sensor será aparente por referencia aos métodos para definir o contexto descrito acima.[0056] The context determination section 6 determines the current surrounding situation (context) of each of the host device and the communication partner device based on the sensor information acquired through the sensor information collection section 2. The method for determining context from sensor information will be apparent by reference to the methods for defining context described above.

[0057] Como ilustrado na figura 3, a seção de determinação de candidato ao parâmetro de comunicação 7 lista vários candidatos ao parâmetro de comunicação que são preferíveis no contexto atual por referência à base de dados de histórico 5 pela utilização da situação circundante (contexto) do dispositivo hospedeiro e a situação circundante (contexto) do dispositivo do parceiro de comunicação. Note-se que é preferível se selecionar de forma adaptativa um ou uma pluralidade de parâmetros de comunicação para cada uma dentre uma pluralidade de camadas de protocolo (camada de transporte, camada de rede, camada de link de dados, e camada física). Aqui, a seção de de- terminação de candidato a parâmetro de comunicação 7 determina os candidatos para o parâmetro de comunicação de modo a incluir a melhor seleção pela exclusão do parâmetro de comunicação que não é preferível no contexto atual ao invés da determinação do parâmetro de comunicação ideal no contexto atual. Note-se que o número de valores de um parâmetro de comunicação selecionado como candidatos pode ser designado adequadamente.[0057] As illustrated in Figure 3, the communication parameter 7 candidate determination section lists several communication parameter candidates that are preferable in the current context by reference to the history database 5 by using the surrounding situation (context) of the host device and the surrounding situation (context) of the communication partner device. Note that it is preferable to adaptively select one or a plurality of communication parameters for each of a plurality of protocol layers (transport layer, network layer, data link layer, and physical layer). Here, the communication parameter candidate determination section 7 determines the candidates for the communication parameter to include the best selection by excluding the communication parameter that is not preferred in the current context rather than determining the communication parameter. ideal communication in the current context. Note that the number of values of a communication parameter selected as candidates can be assigned accordingly.

[0058] Um exemplo do parâmetro de comunicação que não é pre ferível inclui uma alta taxa de transmissão (alto nível de modulação) em uma área urbana. Na área urbana, a influência de múltiplos percurso é aumentada, e, dessa forma, a comunicação não pode ser realizada quando o nível de modulação é extremamente alto. Consequentemente, na área urbana como contexto, com relação ao nível de modulação (taxa de transmissão) como o parâmetro de comunicação, a seção de determinação de candidato a parâmetro de comunicação 7 seleciona, como os candidatos, os níveis de modulação dos quais o nível de modulação mais alto (por exemplo, 64 QAM) é excluído.[0058] An example of a communication parameter that is not preferred includes a high baud rate (high modulation level) in an urban area. In the urban area, the influence of multiple paths is increased, and thus, communication cannot be carried out when the modulation level is extremely high. Consequently, in the urban area as context, with respect to the modulation level (baud rate) as the communication parameter, the communication parameter candidate determination section 7 selects, as the candidates, the modulation levels of which the communication level higher modulation (eg 64 QAM) is excluded.

[0059] No contexto no qual o número de veículos circundantes é grande, a alta energia de transmissão não é preferível visto que causa interferência. Inversamente, no contexto no qual o número de veículos circundantes é pequeno, a baixa energia de transmissão não é preferível visto que a possibilidade de a comunicação não ser estabelecida é aumentada.[0059] In the context where the number of surrounding vehicles is large, high transmission energy is not preferable as it causes interference. Conversely, in the context where the number of surrounding vehicles is small, low transmission energy is not preferable as the possibility that communication will not be established is increased.

[0060] Note-se que tais decisões são preferivelmente feitas em consideração das situações de ambos o veículo hospedeiro e o veículo do parceiro de comunicação. Por exemplo, existe um caso no qual o número de veículos circundantes do veículo hospedeiro é pequeno, mas o número de veículos circundantes do veículo do parceiro de comunicação é grande. Nesse caso, é possível se aumentar a capacidade de comunicação (ou frequência de comunicação) em termos de si- tuação circundante do veículo hospedeiro apenas. No entanto, considerando-se a situação do veículo do parceiro de comunicação, é preferível se suprimir a capacidade de transmissão. Consequentemente, em um caso no qual o número de veículos circundantes do dispositivo hospedeiro ou dispositivo do parceiro de comunicação é grande, a capacidade de comunicação é suprimida. Dessa forma, quando um dos dispositivos está em uma situação determinada, um parâmetro de comunicação específico é adotado. Adicionalmente, é possível se determinar que um parâmetro de comunicação específico seja adotado em um caso no qual ambos o dispositivo hospedeiro e parceiro de comunicação estão em uma situação específica.[0060] Note that such decisions are preferably made in consideration of the situations of both the host vehicle and the communication partner vehicle. For example, there is a case where the number of vehicles surrounding the host vehicle is small, but the number of vehicles surrounding the vehicle of the communication partner is large. In this case, it is possible to increase the communication capacity (or communication frequency) in terms of the surrounding situation of the host vehicle only. However, considering the situation of the communication partner's vehicle, it is preferable to suppress the transmission capacity. Consequently, in a case where the number of vehicles surrounding the host device or communication partner device is large, the communication capability is suppressed. In this way, when one of the devices is in a certain situation, a specific communication parameter is adopted. Additionally, it is possible to determine that a specific communication parameter is adopted in a case where both the host device and the communication partner are in a specific situation.

[0061] A seção de determinação de candidato a parâmetro de co municação 7 exclui a seleção que não é preferível a partir de um ou uma pluralidade de parâmetros para cada pilha de protocolo. Como ilustrado na figura 4, a seção de determinação de candidato a parâmetro de comunicação 7 determinar a combinação dos parâmetros de comunicação obtidos pela exclusão do parâmetro de comunicação que não é preferível para cada pilha de protocolo, e notifica a seção de controle de comunicação sobre a combinação.[0061] Communication parameter candidate determination section 7 excludes selection that is not preferable from one or a plurality of parameters for each protocol stack. As illustrated in Figure 4, the communication parameter candidate determination section 7 determines the combination of communication parameters obtained by deleting the communication parameter that is not preferred for each protocol stack, and notifies the communication control section about the combination.

[0062] O programa de aplicativo 8 notifica a seção de controle de comunicação 9 de QoS (Qualidade de Serviço) da comunicação sem fio. Por exemplo, no caso do aplicativo relacionado com a segurança do veículo, é necessário se realizar uma comunicação confiável de retardo lento apesar de seu rendimento ser baixo. Inversamente, no caso de o aplicativo que envia informação de entretenimento, é preferível se realizar a comunicação possuindo um alto rendimento apesar de sua confiabilidade ser baixa. O programa de aplicativo 8 notifica a seção de controle de comunicação 9 sobre tais exigências do aplicativo.[0062] Application program 8 notifies communication control section 9 of QoS (Quality of Service) of wireless communication. For example, in the case of the application related to vehicle safety, it is necessary to carry out a reliable slow-delay communication despite its low throughput. Conversely, in the case of the application that sends entertainment information, it is preferable to carry out the communication having a high performance despite its low reliability. Application program 8 notifies communication control section 9 of such application requirements.

[0063] A seção de controle de comunicação 9 determina o parâ metro de comunicação adequado dentre os candidatos para o parâme- tro de comunicação enviado a partir da seção de determinação de candidatos a parâmetro de comunicação 7 de acordo com a exigência do programa de aplicativo 8. Essa seleção pode ser implementada pela utilização de tecnologias de protocolo adaptativo convencionais. Nesse ponto, visto que o parâmetro de comunicação que não é preferível aparentemente ser excluído dos candidatos, o desempenho de comunicação é aperfeiçoado pela realização da comunicação pela utilização do parâmetro de comunicação determinado.[0063] Communication control section 9 determines the suitable communication parameter among candidates for communication parameter sent from communication parameter candidate determination section 7 according to application program requirement 8. This selection can be implemented using conventional adaptive protocol technologies. At this point, since the communication parameter that is not preferable is apparently excluded from the candidates, the communication performance is improved by performing the communication by using the given communication parameter.

[0064] Note-se que a seção de controle de comunicação 9 mede o desempenho de comunicação obtido como resultado da realização da comunicação pela utilização do parâmetro de comunicação determinado. Subsequentemente, a seção de controle de comunicação 9 armazena o parâmetro de comunicação utilizado na comunicação e o contexto na comunicação na base de dados de histórico 5.[0064] Note that communication control section 9 measures the communication performance obtained as a result of carrying out communication by using the given communication parameter. Subsequently, the communication control section 9 stores the communication parameter used in the communication and the context in the communication in the history database 5.

Process Historical Data Collection Process

[0065] Primeiro, o método de criação da base de dados de históri co 5 (processo de aprendizado) será descrito. Cada uma das figuras 5A e 5B é um fluxograma ilustrando um exemplo do método de criação da base de dados de histórico 5.[0065] First, the method of creating the history database 5 (learning process) will be described. Each of Figures 5A and 5B is a flowchart illustrating an example of the method of creating the historical database 5.

[0066] A figura 5A ilustra o método de criação da base de dados de histórico 5 em um caso no qual a definição de contexto é fornecida antecipadamente. Primeiro, a informação de sensor atual do veículo hospedeiro é adquirida a partir da pluralidade de sensores 2, e a informação de sensor atual de outro veículo é adquirida a partir da outra seção de coleta de informação de veículo 12 (S301). Adicionalmente, o parâmetro de comunicação utilizado na comunicação sem fio e o desempenho de comunicação em um caso no qual a comunicação é realizada pela utilização do parâmetro de comunicação são adquiridas (S302). Note-se que, apesar de ser preferível se utilizar a informação em um caso no qual o dispositivo de comunicação sem fio 1 é de fato utilizado como a informação de sensor, o parâmetro de comunicação, e o desempenho de comunicação, a informação também pode ser adquirida pela simulação de computador.[0066] Figure 5A illustrates the method of creating the historical database 5 in a case where the context definition is provided in advance. First, the host vehicle's current sensor information is acquired from the plurality of sensors 2, and the other vehicle's current sensor information is acquired from the other vehicle information collection section 12 (S301). Additionally, the communication parameter used in wireless communication and the communication performance in a case in which communication is performed by using the communication parameter are acquired (S302). Note that, although it is preferable to use the information in a case where the wireless communication device 1 is actually used as the sensor information, the communication parameter, and the communication performance, the information can also be used. be acquired by computer simulation.

[0067] A partir da informação de sensor do veículo hospedeiro e outro veiculo adquirido dessa forma, o contexto atual é determinado de acordo com a definição predeterminada (S303). Quando o contexto atual é determinado a partir da informação de sensor dessa forma, o contexto, o parâmetro de comunicação, e o desempenho de comunicação são armazenados na base de dados de histórico 5 em associação um com o outro (S304). Dessa forma, pelo acúmulo dos desempenhos de comunicação de vários contextos e parâmetros de comunicação, se torna possível determinar o desempenho de comunicação em um caso no qual qualquer parâmetro de comunicação é utilizado em qualquer contexto.[0067] From the sensor information of the host vehicle and another vehicle acquired in this way, the current context is determined according to the predetermined definition (S303). When the current context is determined from the sensor information in this way, the context, the communication parameter, and the communication performance are stored in the history database 5 in association with each other (S304). In this way, by accumulating the communication performances of various communication contexts and parameters, it becomes possible to determine the communication performance in a case in which any communication parameter is used in any context.

[0068] A figura 5B ilustra o método de criação da base de dados de histórico 5 em um caso no qual a definição de contexto é alterada de acordo com o resultado da medição. Primeiro, a informação de sensor atual do veículo hospedeiro é adquirida a partir da pluralidade de sensores 2, e a informação de sensor atual de outro veículo é adquirida a partir da seção de coleta de informação de veículo 12 (S311). Adicionalmente, o parâmetro utilizado na comunicação sem fio e no desempenho de comunicação no caso onde a comunicação é realizada pela utilização do parâmetro de comunicação são adquiridos (S312). Subsequentemente, a informação de sensor adquirida, o parâmetro de comunicação, e o desempenho de comunicação são arma-zenados na base de dados de histórico 5 em associação um com o outro (S313).[0068] Figure 5B illustrates the method of creating the historical database 5 in a case in which the context definition is changed according to the measurement result. First, the host vehicle's current sensor information is acquired from the plurality of sensors 2, and the current sensor information of another vehicle is acquired from the vehicle information collection section 12 (S311). Additionally, the parameter used in the wireless communication and the communication performance in the case where the communication is performed by using the communication parameter are acquired (S312). Subsequently, the acquired sensor information, the communication parameter, and the communication performance are stored in the history database 5 in association with each other (S313).

[0069] A seguir, com base na similaridade da informação de sen sor e na similaridade do desempenho de comunicação, itens de infor- mação de sensor similares que permitem desempenhos de comunicação similares a serem obtidos quando a comunicação é realizada pela utilização do mesmo parâmetro de comunicação são realizados pela utilização do mesmo parâmetro de comunicação e determinados como contextos idênticos (S314). A similaridade da informação de sensor ou desempenho de comunicação pode ser definida pela aplicação da medição de distância adequada para esses itens de informação. Especificamente, a determinação do contexto pode ser realizada pela determinação de um parâmetro de classificação de um classificador utilizando o aprendizado de máquina tal como a rede neural, máquina de vetor de suporte (SVM), ou filtro Bayesiano. Adicionalmente, é possível também se obter uma árvore de decisão utilizando-se o aprendizado de máquina e determinar o contexto pela utilização da árvore de decisão obtida.[0069] Next, based on similarity of sensor information and similarity of communication performance, similar sensor information items that allow similar communication performances to be obtained when communication is performed by using the same parameter of communication are performed by using the same communication parameter and determined as identical contexts (S314). The similarity of sensor information or communication performance can be defined by applying the appropriate distance measurement to these items of information. Specifically, context determination can be performed by determining a classification parameter of a classifier using machine learning such as a neural network, support vector machine (SVM), or Bayesian filter. Additionally, it is also possible to obtain a decision tree using machine learning and determine the context using the decision tree obtained.

[0070] Quando a definição de contexto é determinada, a corres pondência entre o parâmetro de comunicação e o desempenho de comunicação é armazenada para cada contexto (S315). Aqui, como o desempenho de comunicação, um valor obtido pela comunicação real pode ser utilizado, mas um valor obtido pelos processos estatísticos tal como média e variação também preferível. Processo de Determinação de Parâmetro de Comunicação[0070] When the context definition is determined, the correspondence between the communication parameter and the communication performance is stored for each context (S315). Here, like communication performance, a value obtained by real communication can be used, but a value obtained by statistical processes such as mean and variation is also preferable. Communication Parameter Determination Process

[0071] A seguir, um processo de determinação de parâmetro de comunicação será descrito com referência ao fluxograma da figura 6. Primeiro, a seção de coleta de informação de sensor 3 adquire a informação de sensor a partir da pluralidade de sensores 2 (S401), e a seção de determinação de contexto 6 determina o contexto atual com base na informação de sensor adquirida (S402). A seção de determinação de candidato a parâmetro de comunicação 7 se refere à base de dados de histórico 5 para determinar os candidatos para o parâmetro de comunicação que são adequados no contexto atual (S403). Es- se processo é realizado pela exclusão do parâmetro de comunicação inferior em desempenho de comunicação dentre os parâmetros de comunicação e deixando o parâmetro de comunicação superior em desempenho de comunicação.[0071] Next, a communication parameter determination process will be described with reference to the flowchart of figure 6. First, the sensor information collection section 3 acquires the sensor information from the plurality of sensors 2 (S401) , and the context determination section 6 determines the current context based on the acquired sensor information (S402). The communication parameter candidate determination section 7 refers to the historical database 5 to determine the candidates for the communication parameter that are suitable in the current context (S403). This process is accomplished by excluding the communication parameter lower in communication performance from among the communication parameters and leaving the communication parameter higher in communication performance.

[0072] Em um caso no qual o desempenho de comunicação para cada parâmetro de comunicação no contexto atual não é armazenado na base de dados de histórico 5, o desempenho de comunicação no contexto atual pode ser adquirido a partir do servidor central através da seção de transmissão e recepção de dados de histórico 11.[0072] In a case where the communication performance for each communication parameter in the current context is not stored in the historical database 5, the communication performance in the current context can be acquired from the central server through the transmission and reception of historical data 11.

[0073] A seção de controle de comunicação 9 adquire o desempe nho necessário para a comunicação a partir do programa de aplicativo 8 (S404), e determina a combinação dos parâmetros de comunicação correspondentes à exigência de aplicativo dentre os candidatos selecionados na etapa S403 (S405). A seção de controle de comunicação 9 executa a comunicação sem fio pela utilização dos parâmetros de comunicação determinados (S406).[0073] Communication control section 9 acquires the performance required for communication from application program 8 (S404), and determines the combination of communication parameters corresponding to the application requirement from among the candidates selected in step S403 ( S405). Communication control section 9 performs wireless communication by using the determined communication parameters (S406).

[0074] A fim de atualizar a base de dados de histórico 5 com base na comunicação realmente realizada, a seção de controle de comunicação 9 mede o desempenho da comunicação, e armazena o desempenho medido na base de dados de histórico 5 juntamente com o contexto atual e o parâmetro de comunicação utilizando na comunicação (S407). O detalhe do processo é igual ao das figuras 5A e 5B de modo que a descrição detalhada do mesmo será omitida.[0074] In order to update the history database 5 based on the communication actually performed, the communication control section 9 measures the communication performance, and stores the measured performance in the history database 5 along with the context current and the communication parameter used in communication (S407). The process detail is the same as in figures 5A and 5B so the detailed description of the same will be omitted.

Operation Example

[0075] Abaixo, uma descrição será fornecida de um exemplo es pecífico de um processo de alteração adaptativa do parâmetro de co-municação com base no contexto. Note-se que, na presente modalidade, o parâmetro de comunicação é selecionado sem substituir a pilha de protocolo existente.[0075] Below, a description will be provided of a specific example of a context-based adaptive communication parameter change process. Note that, in the present embodiment, the communication parameter is selected without replacing the existing protocol stack.

[0076] Primeiro, uma descrição será fornecida sobre a seleção do parâmetro de comunicação na camada física e a camada de link de dados com base no valor de medição SNR. Existe uma tecnologia para adaptação da taxa de transmissão, um esquema de modulação, e um esquema de codificação com base no valor de medição SNR. Na presente modalidade, de acordo com o contexto atual, o esquema de modulação selecionável e o esquema de codificação são limitados e o protocolo adaptativo seleciona o esquema de modulação adequado e o esquema de codificação dentre as combinações limitadas com base no valor de medição SNR. Por exemplo, é sabido que, na área urbana, mesmo em um caso no qual o valor de medição de SNR é alto, o desempenho de comunicação alto não pode ser obtido quando o esquema de modulação/codificação de ordem alta é adotado. Consequentemente, no contexto no qual pelo menos um dentre o dispositivo hos-pedeiro e o dispositivo do parceiro de comunicação é localizado na área urbana, os parâmetros de comunicação dos quais o esquema de modulação e codificação de ordem alta é excluído são enviados para a seção de controle de comunicação como candidatos, e a seção de controle de comunicação seleciona o esquema de modulação e codificação entre os candidatos recebidos. Com isso, se torna possível evitar o esquema de modulação e codificação de ordem alta na área ur-bana, e é possível se aperfeiçoar o desempenho de comunicação na área urbana como contexto.[0076] First, a description will be provided about the communication parameter selection in the physical layer and the data link layer based on the SNR measurement value. There is a baud rate adaptation technology, a modulation scheme, and an encoding scheme based on the SNR measurement value. In the present embodiment, according to the current context, the selectable modulation scheme and the coding scheme are limited and the adaptive protocol selects the suitable modulation scheme and the coding scheme among the limited combinations based on the SNR measurement value. For example, it is known that in urban area, even in a case where the SNR measurement value is high, high communication performance cannot be obtained when high order modulation/coding scheme is adopted. Consequently, in the context in which at least one of the host device and the communication partner device is located in the urban area, the communication parameters from which the high-order modulation and coding scheme is excluded are sent to the section control modules as candidates, and the communication control section selects the modulation and encoding scheme among the received candidates. With this, it becomes possible to avoid the high-order modulation and coding scheme in the urban area, and it is possible to improve the communication performance in the urban area as a context.

[0077] A seguir, uma descrição será fornecida sobre um processo de adaptação de valor da janela de contenção em CSMA/CA (Acesso Múltiplo a Sensor de Portador/Prevenção de Colisão) de acordo com o número de dispositivos de comunicação sem fio circundantes. CSMA/CA é um protocolo da camada MAC, e é um esquema no qual cada dispositivo de comunicação sem fio percebe a disponibilidade de um portador antes de realizar a transmissão de pacote, e inicia a transmissão em um caso no qual o portador não é utilizado por um tempo predeterminado. Aqui, o tempo de sensor é determinado para cada dispositivo de comunicação sem fio pela utilização de números aleatórios e a colisão de pacote entre os terminais é, dessa forma, evitada. A faixa de números aleatórios corresponde à janela de contenção. A janela de contenção (CW) depende do número de vezes de retransmissão durante a transmissão de pacote, e é representado por CW = (CWmin + 1) * 2n - 1. Na expressão, n é o número de vezes de retransmissão, e CWmin é o valor inicial de CW.[0077] In the following, a description will be provided on a process of adapting the contention window value in CSMA/CA (Carrier Sensor Multiple Access/Collision Avoidance) according to the number of surrounding wireless communication devices. CSMA/CA is a MAC layer protocol, and is a scheme in which each wireless communication device senses the availability of a bearer before performing packet transmission, and initiates transmission in a case where the bearer is not used. for a predetermined time. Here, the sensor time is determined for each wireless communication device by using random numbers and packet collision between the terminals is thus avoided. The random number range corresponds to the contention window. The contention window (CW) depends on the number of retransmission times during packet transmission, and is represented by CW = (CWmin + 1) * 2n - 1. In the expression, n is the number of retransmission times, and CWmin is the initial value of CW.

[0078] Em tal esquema, um problema surge no qual o rendimento total geral é reduzido à medida que o número de terminais no portador é aumentado. É reportado que, quando a colisão de pacote é repetida, a transmissão de pacote exige um período de tempo máximo 80 vezes o de um caso no qual não há qualquer colisão (quando o número de terminais é igual a 40).[0078] In such a scheme, a problem arises in which the overall throughput is reduced as the number of terminals on the carrier is increased. It is reported that when packet collision is repeated, packet transmission requires a maximum time period 80 times that of a case in which there is no collision (when the number of endpoints is equal to 40).

[0079] O problema acima é considerado oriundo do valor inicial da janela de contenção que é determinado de forma singular de acordo com o sistema sem fio independentemente do número de dispositivos de comunicação sem fio (densidade de existência). Isso é, a probabilidade de sobreposição do número aleatório é aumentada com um aumento no número de terminais, e a retransmissão desnecessária é realizada.[0079] The above problem is considered to come from the initial value of the contention window which is uniquely determined according to the wireless system regardless of the number of wireless communication devices (existence density). That is, the probability of random number overlap is increased with an increase in the number of terminals, and unnecessary retransmission is performed.

[0080] Consequentemente, a configuração adequada do valor ini cial da janela de contenção de acordo com o número de dispositivos de comunicação sem fio, é possível se evitar a colisão de pacote e reduzir o tempo de espera causado pela retransmissão de dados de modo que seja possível se suprimir uma redução no rendimento geral.[0080] Consequently, by properly setting the initial value of the contention window according to the number of wireless communication devices, it is possible to avoid packet collision and reduce the waiting time caused by data retransmission so that possible to suppress a reduction in overall income.

[0081] Na presente modalidade, a informação de que o valor da janela de contenção que melhora o desempenho de comunicação é aumentado à medida que o número de dispositivos de comunicação sem fio circundantes é maior é acumulada na base de dados de histó- rico. Consequentemente, a seção de determinação de candidato a parâmetro de comunicação da presente modalidade determina, como candidatos, a faixa de valor da janela de contenção a partir de onde a faixa aparentemente inferior em desempenho de comunicação é excluída de acordo com o número de dispositivos de comunicação sem fio circundantes como informação de contexto. A seção de controle de comunicação determina o valor adequado da janela de contenção a partir dos candidatos de acordo com a exigência do aplicativo, e utiliza o valor de janela de contenção na comunicação sem fio. Com isso, é possível se evitar a colisão de pacote e suprimir uma redução no rendimento geral.[0081] In the present embodiment, information that the value of the contention window that improves communication performance is increased as the number of surrounding wireless communication devices is greater is accumulated in the history database. Consequently, the communication parameter candidate determination section of the present embodiment determines, as candidates, the value range of the contention window from which the apparently inferior range in communication performance is excluded according to the number of communication devices. surrounding wireless communication as context information. The communication control section determines the proper contention window value from the candidates as per application requirement, and uses the contention window value in wireless communication. This makes it possible to avoid packet collision and suppress a reduction in overall throughput.

[0082] Note-se que, como um exemplo de operação similar, é pos sível também se determinar qual banda de frequência no espaço em branco é utilizada pela utilização dos dados de histórico. Na base de dados de histórico, os desempenhos de comunicação das bandas de frequência individuais são armazenados para cada localização (adicionalmente, para cada tempo). Note-se que o desempenho de comunicação inclui informação indicativa da disponibilidade da banda de frequência. Consequentemente, a seção de determinação de candidatos a parâmetro de comunicação da presente modalidade pode estreitar o candidato para a banda de frequência adequada de acordo com o contexto atual.[0082] Note that, as an example of similar operation, it is also possible to determine which frequency band in the blank space is used by using historical data. In the historical database, the communication performances of the individual frequency bands are stored for each location (additionally, for each time). Note that communication performance includes information indicative of frequency band availability. Consequently, the communication parameter candidate determination section of the present embodiment can narrow the candidate to the appropriate frequency band according to the current context.

[0083] Apesar de a descrição acima ter descrito o exemplo no qual um parâmetro de comunicação é adaptativamente selecionado de acordo com o contexto, os versados na técnica compreenderão facilmente que uma pluralidade de parâmetros de comunicação pode ser alterada de forma adaptativa de acordo com o contexto pela combinação dos métodos acima ou outros métodos.[0083] Although the above description has described the example in which a communication parameter is adaptively selected according to the context, those skilled in the art will easily understand that a plurality of communication parameters can be adaptively changed according to the context by combining the above methods or other methods.

Operation and Effect of Mode

[0084] De acordo com a presente modalidade, é possível se alte- rar de forma adaptativa o parâmetro de comunicação e aperfeiçoar o desempenho e a confiabilidade da comunicação com base no contexto obtido a partir de várias informações de sensor. Adicionalmente, de acordo com a presente modalidade, é possível se alterar não apenas o parâmetro de comunicação específico no protocolo de comunicação específico, mas também qualquer parâmetro de comunicação. O número de parâmetros de comunicação a ser alterado e o numero de itens de informação de sensor servindo como a base para a determinação do contexto não são limitados, e, dessa forma, a presente modalidade é excelente em termos de capacidade de escalonamento. Adicionalmente, o protocolo de comunicação propriamente dito não é alterado, e, dessa forma, a presente modalidade possui a vantagem de ser facilmente combinada com as tecnologias existentes.[0084] According to the present modality, it is possible to adaptively change the communication parameter and improve communication performance and reliability based on the context obtained from various sensor information. Additionally, according to the present embodiment, it is possible to change not only the specific communication parameter in the specific communication protocol, but also any communication parameter. The number of communication parameters to be changed and the number of sensor information items serving as the basis for context determination are not limited, and thus the present modality excels in terms of scalability. Additionally, the communication protocol itself is not changed, and, therefore, the present modality has the advantage of being easily combined with existing technologies.

Second Mode

[0085] Na primeira modalidade, em consideração das situações atuais o dispositivo hospedeiro e o dispositivo do parceiro de comunicação, o parâmetro de comunicação que é adequado em situações é determinado. No entanto, na presente modalidade, o parâmetro de comunicação é determinado com base apenas na situação do dispositivo hospedeiro. Isso é, em um dispositivo de comunicação sem fio de acordo com a presente modalidade, a situação circundante do dispositivo de comunicação sem fio é determinada a partir da informação obtida a partir de uma pluralidade de sensores, e candidatos ao parâmetro de comunicação que são adequados na situação circundante determinada são determinados por referência à base de dados de aprendizado.[0085] In the first modality, in consideration of the current situations the host device and the communication partner device, the communication parameter that is suitable in situations is determined. However, in the present embodiment, the communication parameter is determined based only on the situation of the host device. That is, in a wireless communication device according to the present embodiment, the surrounding situation of the wireless communication device is determined from information obtained from a plurality of sensors, and communication parameter candidates that are suitable. in the given surrounding situation are determined by reference to the learning database.

[0086] A figura 7 é uma vista ilustrando a configuração funcional do dispositivo de comunicação sem fio de acordo com a presente modalidade. Quando comparada com a primeira modalidade (figura 1), a segunda modalidade é diferente da primeira modalidade visto que a seção de coleta de informação de veículo 12 é omitida, e a configuração da segunda modalidade é, do contrário, igual à da primeira modalidade.[0086] Figure 7 is a view illustrating the functional configuration of the wireless communication device according to the present embodiment. When compared to the first embodiment (Figure 1), the second embodiment is different from the first embodiment in that the vehicle information collection section 12 is omitted, and the configuration of the second embodiment is otherwise the same as that of the first embodiment.

[0087] Adicionalmente, os detalhes dos processos de acordo com a presente modalidade são basicamente iguais aos da primeira modalidade. Cada uma das figuras 8A e 8B é um fluxograma ilustrando um exemplo de um método para a criação da base de dados de histórico 5 (processo de aprendizado) na presente modalidade. Apesar de os processos também serem similares aos da primeira modalidade (figuras 5A e 5B), os processos da segunda modalidade são diferentes dos da primeira modalidade visto que a informação de sensor adquirida na etapa S601 e etapa S611 é apenas a informação de sensor do veículo hospedeiro. Adicionalmente, a segunda modalidade é diferente da primeira modalidade visto que a determinação do contexto não é baseada em situações circundantes do dispositivo hospedeiro e o dispositivo do parceiro de comunicação, mas é baseada apenas na situação circundante do dispositivo hospedeiro. De acordo, a segunda modali-dade é diferente da primeira modalidade visto que a definição de contexto é baseada apenas na situação circundante do dispositivo hospedeiro, e uma pessoa versada na técnica compreenderá o método de definição de contexto com base apenas na situação circundante do dispositivo hospedeiro a partir da descrição acima.[0087] Additionally, the details of the processes according to the present modality are basically the same as in the first modality. Each of Figures 8A and 8B is a flowchart illustrating an example of a method for creating the history database 5 (learning process) in the present embodiment. Although the processes are also similar to those of the first modality (Figures 5A and 5B), the processes of the second modality are different from those of the first modality since the sensor information acquired in step S601 and step S611 is only the vehicle sensor information. host. Additionally, the second modality is different from the first modality in that the context determination is not based on surrounding situations of the host device and the communication partner device, but is based only on the surrounding situation of the host device. Accordingly, the second embodiment is different from the first embodiment in that the context setting is based only on the surrounding situation of the host device, and a person skilled in the art will understand the context setting method based only on the surrounding situation of the device. host from the description above.

[0088] A figura 9 é um fluxograma ilustrando um exemplo de um processo de determinação de parâmetro de comunicação na presente modalidade. O processo é similar ao processo na primeira modalidade (figura 6), mas o processo é diferente do processo na primeira modalidade visto que a informação de sensor adquirida na etapa S701 é apenas a informação de sensor do veiculo hospedeiro. Na etapa S702, o contexto é determinado com base apenas na informação de sensor (situação circundante) do dispositivo hospedeiro. Os detalhes do processo subsequente a esse é igual ao da primeira modalidade.[0088] Figure 9 is a flowchart illustrating an example of a communication parameter determination process in the present embodiment. The process is similar to the process in the first embodiment (Figure 6), but the process is different from the process in the first embodiment as the sensor information acquired in step S701 is only the sensor information of the host vehicle. In step S702, the context is determined based only on sensor information (surrounding situation) from the host device. The details of the subsequent process is the same as for the first modality.

[0089] A configuração e o detalhe do processo além desses des- critos acima são iguais aos da primeira modalidade.[0089] The configuration and process detail beyond those described above are the same as in the first modality.

[0090] De acordo com a presente modalidade, apesar de a preci são ser inferior à da primeira modalidade, é possível se determinar o parâmetro de comunicação adequado correspondente à situação circundante pelo processo mais simples.[0090] According to the present modality, although the accuracy is lower than that of the first modality, it is possible to determine the appropriate communication parameter corresponding to the surrounding situation by the simplest process.

Third Mode

[0091] Na primeira e segunda modalidades descritas acima, o pa râmetro de comunicação e o desempenho de comunicação são associados um com o outro e armazenados para cada contexto, e o parâmetro de comunicação que aperfeiçoa o desempenho de comunicação é selecionado em cada contexto. Na presente modalidade, o contexto é definido com base no desempenho de comunicação. Isso é, o contexto é definido de modo que os parâmetros de comunicação que permitem um melhor desempenho de comunicação sejam idênticos um ao outro em um contexto.[0091] In the first and second embodiments described above, the communication parameter and the communication performance are associated with each other and stored for each context, and the communication parameter that optimizes the communication performance is selected in each context. In the present embodiment, the context is defined based on the communication performance. That is, the context is defined so that the communication parameters that allow for better communication performance are identical to each other in a context.

[0092] Abaixo, uma descrição será fornecida com base em um exemplo específico. Para simplificação da descrição, apenas o esquema de modulação e o comprimento de pacote são considerados parâmetros de comunicação. Exemplos do esquema de modulação incluem três tipos BPSK, QPSK e 16 QAM, e exemplos do comprimento de pacote incluem 2 tipos dos 100 bytes e 1000 bytes. Esses são combinados e seis combinações são consideradas.[0092] Below, a description will be provided based on a specific example. To simplify the description, only the modulation scheme and the packet length are considered communication parameters. Examples of modulation scheme include 3 types BPSK, QPSK and 16 QAM, and packet length examples include 2 types of 100 bytes and 1000 bytes. These are combined and six combinations are considered.

[0093] Como os itens de informação de sensor do veículo, três tipos de energia de recepção, velocidade de movimento e um modo de canal são utilizados. O modo de canal indica, por exemplo, se a área é a área urbana, a área suburbana ou a área rural, e se a estrada é uma via expressa, a estrada nacional, ou a estrada geral. Aqui, consideração é dada à comunicação de um para um, esses itens de informação de sensor sendo utilizados para o lado de transmissão e o lado de recepção.[0093] As the vehicle sensor information items, three types of receive power, movement speed and one channel mode are used. The channel mode indicates, for example, whether the area is the urban area, the suburban area, or the rural area, and whether the road is an expressway, national road, or main road. Here, consideration is given to one-to-one communication, these sensor information items being used for both the transmit side and the receive side.

[0094] A seguir, uma descrição será fornecida de um processo de criação da base de dados de histórico 5 (processo de aprendizado) com base na informação de sensor e parâmetros de comunicação descritos acima com referencia à figura 10. Aqui, apesar de um exemplo no qual a simulação é utilizada ao invés da medição real ser descrito, o mesmo processo pode ser executado pela utilização da medição real.[0094] Next, a description will be provided of a process of creating the history database 5 (learning process) based on the sensor information and communication parameters described above with reference to figure 10. Here, despite a example in which simulation is used instead of the actual measurement being described, the same process can be performed using the actual measurement.

[0095] Primeiro, qualquer situação é considerada (S501). Isso é, a energia de recepção, a velocidade de movimento, e o modo de canal são determinados para ambos os veículos que realizam a comunicação. Subsequentemente, nessa situação, os desempenhos de comunicação em um caso onde os parâmetros de comunicação adotáveis (seis combinações mencionadas acima) são adotados são calculados por um simulador de comunicação (S502). Note-se que os mesmos desempenhos de comunicação que os descritos na primeira modalidade podem ser adotados. Adicionalmente, como o simulador de comunicação, qualquer simulador existente pode ser utilizado. Então, o parâmetro de comunicação que permite o melhor desempenho de comunicação na situação considerada na etapa S501 é determinado (S503). O processo da etapa S501 para a etapa S503 é repetido pelo número de vezes correspondente ao número de situações assumidas.[0095] First, any situation is considered (S501). That is, reception power, movement speed, and channel mode are determined for both vehicles that carry out the communication. Subsequently, in this situation, the communication performances in a case where the adoptable communication parameters (six combinations mentioned above) are adopted are calculated by a communication simulator (S502). Note that the same communication performances as those described in the first modality can be adopted. Additionally, like the communication simulator, any existing simulator can be used. Then, the communication parameter that allows the best communication performance in the situation considered in step S501 is determined (S503). The process from step S501 to step S503 is repeated for the number of times corresponding to the number of assumed situations.

[0096] A seguir, um classificador que determina qual parâmetro de comunicação é ideal em um caso no qual qualquer situação é fornecida é criado pelo aprendizado de máquina com dados obtidos pelo processo acima utilizado como dados de sequenciamento (S504). Isso é, a combinação dos parâmetros de comunicação é utilizada como uma classe, e um classificador de múltiplas classes que classifica a situação em seis classes é criado com base no parâmetro de comunicação que permite o melhor desempenho de comunicação. A criação de tal classificador é permitida pela descrição existente e, por exemplo, os métodos tal como rede neural, SVM (máquina de vetor de suporte), filtro Bayesi- ano, ou árvore de decisão podem ser adequadamente adotados.[0096] Next, a classifier that determines which communication parameter is optimal in a case in which any situation is provided is created by machine learning with data obtained by the process used above as sequencing data (S504). That is, the combination of communication parameters is used as a class, and a multi-class classifier that classifies the situation into six classes is created based on the communication parameter that allows the best communication performance. The creation of such a classifier is allowed by the existing description and, for example, methods such as neural network, SVM (support vector machine), Bayesian filter, or decision tree can be suitably adopted.

[0097] A figura 11 é uma vista ilustrando um exemplo da árvore de decisão criada pelo aprendizado de máquina. No desenho, cada quadrado em uma linha sólida indica a situação do veículo hospedeiro, e cada quadrado em uma linha pontilhada indica a situação do dispositivo do parceiro de comunicação.[0097] Figure 11 is a view illustrating an example of the decision tree created by machine learning. In the drawing, each square on a solid line indicates the status of the host vehicle, and each square on a dotted line indicates the status of the communication partner device.

[0098] De acordo com a presente modalidade, é possível também se determinar o parâmetro de comunicação adequado de acordo com as situações do veículo hospedeiro e do veículo do parceiro de comunicação.[0098] According to the present embodiment, it is also possible to determine the appropriate communication parameter according to the situations of the host vehicle and the vehicle of the communication partner.

[0099] Note-se que, no exemplo descrito aqui, um parâmetro de comunicação ideal é selecionado de acordo com as situações do veículo hospedeiro e o veículo de parceiro de comunicação. Nesse ponto, a terceira modalidade é diferente da primeira modalidade na qual os candidatos para o parâmetro de comunicação adequado são determinados de acordo com a situação e um parâmetro de comunicação é determinado dentre os candidatos de acordo com a exigência do aplicativo. No entanto, pela alteração da presente modalidade, é possível se realizar a mesma configuração que a primeira modalidade. Isso é, de forma similar ao caso descrito acima, pela criação do classificador de múltiplas classes pela utilização da combinação de uma pluralidade de parâmetros de comunicação preferíveis (ou um parâmetro de comunicação preferível) como uma classe, é possível se determinar os candidatos para o parâmetro de comunicação de acordo com a situação e selecionar o parâmetro de comunicação que é de fato utilizado dentre os candidatos de acordo com a exigência do aplicativo, de forma similar à primeira modalidade.[0099] Note that, in the example described here, an optimal communication parameter is selected according to the situations of the host vehicle and the communication partner vehicle. At this point, the third modality is different from the first modality in that the candidates for the appropriate communication parameter are determined according to the situation and a communication parameter is determined from among the candidates according to the application requirement. However, by changing the present modality, it is possible to carry out the same configuration as the first modality. That is, similarly to the case described above, by creating the multi-class classifier by using the combination of a plurality of preferred communication parameters (or one preferred communication parameter) as a class, it is possible to determine candidates for the communication parameter according to the situation and select the communication parameter that is actually used among the candidates according to the application requirement, similarly to the first modality.

[00100] Apesar de o desempenho de comunicação quando a comunicação é realizada pela utilização de cada parâmetro de comunicação em cada situação ser determinado pela utilização do simulador de comunicação, será aparente que isso é possível para criar o classi- ficador similar pela medição do desempenho de comunicação pela utilização de vários parâmetros de comunicação no ambiente real.[00100] Although the communication performance when communication is performed by using each communication parameter in each situation is determined by using the communication simulator, it will be apparent that it is possible to create the similar classifier by measuring the performance of communication by using various communication parameters in the real environment.

[00101] Adicionalmente, no exemplo descrito aqui, apesar de o contexto ser determinado com base na situação circundante do dispositivo hospedeiro e situação circundante do parceiro de comunicação, na presente modalidade também, o contexto também pode ser determinado com base apenas na situação circundante do dispositivo hospedeiro. Lista de Sinais de Referência 1 dispositivo de comunicação sem fio 2 sensor 3 seção de coleta de informação de sensor 4 seção de armazenamento de informação de mapa 5 base de dados de histórico 6 seção de determinação de contexto 7 seção de determinação de candidato a parâmetro de co municação 8 programa de aplicativo 9 seção de controle de comunicação 10 seção de comunicação sem fio 11 seção de transmissão e recepção de dados de histórico 12 outra seção de coleta de informação de veículo[00101] Additionally, in the example described here, although the context is determined based on the surrounding situation of the host device and the communication partner's surrounding situation, in the present embodiment also, the context can also be determined based only on the surrounding situation of the communication partner. host device. Reference Signal List 1 wireless communication device 2 sensor 3 sensor information collection section 4 map information storage section 5 history database 6 context determination section 7 candidate parameter determination section communication 8 application program 9 communication control section 10 wireless communication section 11 history data transmission and reception section 12 other vehicle information collection section

Claims

1. Wireless communication device (1) capable of changing a communication parameter to be used according to a surrounding situation, comprising: a learning database (5) configured to store, in association with each other , a situation surrounding a first wireless communication device (100), and a predetermined communication parameter; a plurality of sensors (2); a surrounding situation determination unit (6) configured to determine a surrounding situation of a host device from information obtained from the plurality of sensors; a communication parameter determining unit (7) configured to refer to the learning database (5) to determine the communication parameter that is suitable in the situation surrounding the host device; and the wireless communication unit (10) configured to perform communication by using the communication parameter determined by the communication parameter determining unit; characterized by the fact that: the learning database (5) is further configured to store, in association with the surrounding situation and the predetermined communication parameter, a communication performance in communication, in a case where communication is performed between the first communication device (100) and a second communication device (200) using the predetermined communication parameter, the wireless communication device (1) further comprising: a communication partner surrounding situation acquisition unit configured to acquiring a surrounding situation of a wireless communication device (200) from a communication partner, wherein the learning database (5) additionally stores a surrounding situation of the second wireless communication device (200) in association with the communication performance in communication; and the communication parameter determining unit is configured to refer to the learning database (5) to determine the communication parameter which is suitable in the situations surrounding the host device and communication partner.

2. Wireless communication device (1), according to claim 1, characterized in that: the communication parameter determination unit (7) is configured to refer to the learning database (5) for determine communication parameter candidates that are suitable in the situations surrounding the host device, and is configured to determine the communication parameter for use in communicating among the candidates based on a communication requirement.

3. Wireless communication device (1) according to claim 1 or 2, characterized in that: the communication parameter determination unit is configured to determine candidates for one or a plurality of communication parameters for each of a transport layer, a network layer, a data link layer, and a physical layer.

4. Wireless communication device (1) according to any one of claims 1 to 3, characterized in that: the wireless communication device (1) is mounted on a vehicle.

5. Wireless communication device (1) according to claim 4, characterized in that: the information obtained from the plurality of sensors (1) includes at least any one of a vehicle location, a vehicle speed, vehicle, an acceleration of the vehicle, and the number of surrounding vehicles.

6. Wireless communication device (1), according to any one of claims 1 to 5, characterized in that it additionally comprises: the historical information storage unit (5) configured to store, in association with the another, the communication parameter and the communication performance of the communication performed by the wireless communication unit and the current surrounding situation of the host device as history information; history information transmission unit (11) configured to transmit the history information stored in the history information storage unit to a server device; and history information communication unit configured to receive the history information accumulated in the server device.

7. Wireless communication device (1) according to claim 1, characterized in that the communication parameter determination unit is configured to refer to the learning database (5) to determine parameter candidates parameters that are suitable in the situations surrounding the host device and communication partner, and determines the communication parameter used in communication among candidates based on a communication requirement.

8. Wireless communication device (1) according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the communication parameter determination unit (7) is configured to determine candidates for one or a plurality of communication parameters for each of a transport layer, a network layer, a data link layer, and a physical layer.

9. Wireless communication device (1) according to any one of claims 1 to 8, characterized in that: the wireless communication device (1) is mounted on a vehicle.

10. Wireless communication device (1) according to claim 9, characterized in that: the information obtained from the plurality of sensors includes at least any one of a vehicle location, a vehicle speed, a vehicle acceleration, and the number of surrounding vehicles.

11. Wireless communication device (1), according to any one of claims 1 to 10, characterized in that it additionally comprises: a historical information storage unit (5) configured to store, in association with the another, the communication parameter and the communication performance of the communication performed by the wireless communication unit and the surrounding current situations of the host device and communication partner as historical information; history information transmission unit (11) configured to transmit the history information stored in the history information storage unit (11) to a server device; and history information communication unit configured to receive the history information accumulated in the server device.

12. Wireless communication method capable of changing a communication parameter to be used according to a surrounding situation, characterized in that it comprises: a surrounding situation determination step (S401, S402) of determining a surrounding situation of a host device from information obtained from a plurality of sensors; a communication parameter determination step (S403, S404, S405) referring to a learning database (5) which stores, in association with each other, a surrounding situation of a first wireless communication device (100) ), a predetermined communication parameter, and a communication performance in communication in a case in which communication is performed between the first communication device (100) and a second communication device (200) by using the predetermined communication parameter to determining the communication parameter that is suitable in the situation surrounding the host device; a wireless communication step of carrying out the communication (S406) by using the communication parameter determined in the communication parameter determining step, and a communication partner surrounding situation acquisition step of acquiring a situation surrounding the communication partner. from a wireless communication device of a communication partner, wherein a situation surrounding the second wireless communication device is further stored in the learning database (5) in association with the communication performance in the communication; and the communication parameter which is suitable in the situations surrounding the host device and the communication partner being determined by reference to the learning database (5) in the communication parameter determination step.